PLC技術在電氣設備自動化控制中的應用

趙莉莉 王鵬驍 李聰穎

【摘 要】隨著現代工業技術的不斷革新發展，PLC技術的應用成為主流趨勢，將促進工業技術水平和發展模式的全面轉型。從應用優勢上分析，PLC在邏輯控制、模擬控制、數據存儲等功能上較為凸顯，且具備多功能性、設計靈活、操作便捷等應用優勢，有效彌補了傳統控制技術的不足，能夠滿足不同電氣設備閉環控制、順序控制、開關量控制等應用需求，在電氣工程自動化控制過程中具有廣泛適用性。基于此，本文主要對PLC技術在電氣設備自動化控制中的應用進行了簡要的分析，以供參考。

【關鍵詞】PLC技術；電氣設備；自動化控制；應用

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A

引言

現階段，PLC技術正處于快速發展階段，其控制功能和處理速度得到了很大程度的提高。相較于傳統電氣化控制設備，PLC控制技術更加智能化與高效化，并且還能有效提升產品質量。簡言之，這種機電一體化的綜合控制系統更能適應當前我國工業領域的生產需求。

1PLC技術及其特征

近年來，我國工業生產不斷強調機電一體化，PLC技術正是融合了計算機的可編程控制技術，并在傳統控制系統的基礎之上，將信息技術與控制技術高度融合。我們將PLC技術運行過程大致歸納為以下三種：（1）采樣數據。在控制系統的輸出階段，PLC技術會借助掃描設備對控制系統的相關數據進行測量與計算，并將這些參數轉化為對應的模式，并且還要保證數據處于輸入狀態。此外，集中存儲位于可編程控制器的I/0映像區域內部。（2）用戶程序執行階段。掃描機對程序進行全面掃描，并呈現出對應的圖像，將這些信息集中起來進行統一處理。在此過程中，待設備操作完畢后，將RAM存儲系統模塊中置于對應位置。（3）輸出刷新階段。該階段主要依靠系統中的CPU完成相關操作指令，并負責將I/0映像區內的數據進行處理，最后將基本數據狀態輸出至下一個操作環節。

2PLC應用特點

PLC技術的應用主要是按照一定的邏輯進行相關的運算進行控制的，這也就決定了PLC技術本身必定具備以下幾種特點：首先便是性價比較高，而隨著PLC技術的不斷完善和發展，當前市面上的一系列PLC技術產品都已經逐漸實現了統一的標準化，適當地降低了其本身的使用成本。其次便是PLC的操作以及變成程序較為簡單，能夠更好地適用于不同的電氣設備中，并讓不懂計算機編程的人才也能夠更好地使用PLC程序對于電氣設備進行自動化控制。最后便是其自身的抗干擾性能較強，這主要是由于相關的PLC技術在設計最初，便已經開始考慮到相關工業環境對于PLC控制設備的影響，從而使得相關的PLC控制技術能夠更好地保證相關自動化電氣設備的穩定性和安全可靠性。

3PLC的應用原則

上述分析可知，PLC因具有多功能性、通用性等特點，成為電氣自動化控制的應用技術支撐，而為適應不同電氣設備的控制要求，應依據設備的實際控制需求進行編程設計。實踐中，隨著智能化、數字化技術的發展，電氣設備的組成結構、控制任務更為負載，故而，在電氣自動化設計之中應該秉承安全地域的應用原則，兼顧經濟效益和控制效率，可通過定期或不定期的培訓學習，努力提升編程人員的設計水平和能力，以靈活、全面的掌控PLC編程操控的原理及流程，同時還可引入專家設計團隊對PLC技術自動化控制的編程方案進行細化分析、研究，通過編制預制方案、修改優化，確定最終的編程方案，從源頭上把控電氣自動化設計的水平和質量。

4PLC技術在電氣設備自動化控制中的應用

4.1順序控制

應用PLC技術能夠更好地進行順序控制，比如，順序控制應用在了火電發電廠的除塵過程中。當發電廠發電時，電氣工程和自動化設備的質量與發電的生產效率直接相關。同時，評估發電廠運行的重要指標是生產效率。為了更好地提高發電廠的發電效率，有必要不斷改進PLC技術的應用，使這種技術的優勢能夠得到充分體現。應用PLC技術，在經營成本方面，企業將不需要太多的人力，從而就會大大降低人工的投入成本。同時，操作人員可以在監控室實時監控生產的實際情況，從而提高員工的工作效率，提高企業的運營效率。

4.2開關量控制中

從實踐中看，電氣自動化中PLC技術的應用，是以可編程的存儲器替代虛擬繼電器對電氣設備進行操控，提升了自動化控制水平。尤其電氣自動化控制要求下，以往的虛擬繼電器反應時延較短，甚至可剔除該反應時間不予考慮，很容易引發觸電故障，影響電氣自動化控制的安全性，而PLC技術因能夠實現開關量的控制，替換了輔助開關的使用數量以及繼電器元件，能夠有效彌補機械斷路器反應時延性較長的問題，規避了斷路控制不及時導致的安全危險。除此之外，在完成設計后，通過斷路的顯示器來更好地對整個自動化控制系統進行控制，并且對控制系統含有的作用以及功能方面存在問題的器件進行改善，進而大大提升系統整體的使用效率。下文列舉實例進行詳細說明：在運輸系統內進行PLC裝置的應用，在該系統中，有四個帶式運輸設備，兩個都使用兩個660V和160kW的電機，其運輸量是400噸/小時。當控制切換量時，首先啟動第四帶式輸送機，并以相應的順序逐個啟動單元。在運輸結束后，通過控制開關，帶式輸送機從前向后依次停止，從而在一定程度上提高了運輸的控制效果。

4.3閉環控制

根據電氣化控制系統的組成結構，我們不難發現電氣自動化控制系統的操作方式存在多樣性，其控制方式大致分為自動現場控制、手動現場控制以及手動控制機旁屏等。在閉環情況下，PLC技術能夠對轉速進行合理的測量，并根據相關參數對設備進行適當調節。PLC技術主要依靠電子調節轉速測量對設備的各個單元進行調控，以此完成系統下達的操作指令，待電力泵開啟一段時間后，PLC技術便能對動力泵的相關工作參數進行測量與計算，并根據設備的實際運行情況，對主用泵和備用泵進行合理調配，避免因機械超負荷運行而造成生產故障。除此之外，手動控制機旁屏還可以利用控制開關對動力泵進行適當調節，并根據實際情況，選擇適合的備用泵和主用泵。從當前角度出發，PLC技術與傳統控制技術相結合是十分必要的，二者相互促進，取長補短，從而提高電力系統的操作效率。

5PLC技術在電氣設備自動化控制的應用趨勢

隨著相關的計算機技術的發展和完善，當前自動化控制技術不斷的發展，越來越多的科技成果被應用到了電氣設備的自動化控制中來，這也推動了相關的控制技術的進步。未來PLC技術的集成化程度會越來越高，相關的電氣設備自動化控制設備將會更加完善，運行程序也會更加穩定，而根據具體需要制定專屬的PLC技術應用產品，也將成為未來的發展趨勢。

結束語

綜上所述，PLC技術不僅具有靈敏度高，工作效率高，集成度高，響應速度快等優點，而且其具有更好的安全性，可靠性，網絡和智能功能。因此，電氣自動化系統應加強PLC的應用，不斷改進PLC技術，增強PLC的抗干擾能力，從而不斷完善PLC系統的功能，提高其可靠性，使PLC在現代工業生產中發揮越來越重要的作用，促進電氣工程的可持續發展。

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（作者單位：國網山東省電力公司臨沂供電公司）